DE202019005628U1 - Coating of fibrous webs - Google Patents

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Abstract

Anlage zur Herstellung einer mehrfach beschichteten Faserstoffbahn (1), insbesondere einer Karton- oder Verpackungsbahn, wobei die Anlage eine Auftragsvorrichtung (2) zum mehrschichtigen Auftragen von zumindest einem ersten Auftragsmedium und einem zweiten Auftragsmedium in einem gemeinsamen Behandlungsnip (3) auf eine erste Seite (1a) der Faserstoffbahn (1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in Laufrichtung der Faserstoffbahn (1) vor der Auftragsvorrichtung (2) eine Nassglätteinrichtung (4, 40) zur Vorglättung der Faserstoffbahn (1) angeordnet ist.

Figure DE202019005628U1_0000
Plant for the production of a multi-coated fibrous web (1), in particular a cardboard or packaging web, wherein the plant includes an application device (2) for the multilayer application of at least a first application medium and a second application medium in a common treatment nip (3) on a first side ( 1a) of the fibrous web (1), characterized in that a wet smoothing device (4, 40) for pre-smoothing the fibrous web (1) is arranged in front of the application device (2) in the running direction of the fibrous web (1).
Figure DE202019005628U1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Herstellung einer mehrfach beschichteten Faserstoffbahn, insbesondere einer Karton- oder Verpackungsbahn, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an installation for producing a multi-coated fibrous web, in particular a cardboard or packaging web, according to the preamble of claim 1.

Die wachsende Nachfrage nach recycle-fähigen Verpackungen, insbesondere von flexiblen Verpackung und Kartonverpackungen im Lebensmittelbereich, führt zu großen Herausforderungen bei den Herstellungs- und insbesondere Beschichtungsverfahren sowie den entsprechenden Streichagreggaten.The growing demand for recyclable packaging, in particular for flexible packaging and cardboard packaging in the food sector, leads to major challenges in the manufacturing and, in particular, coating processes and the corresponding coating units.

Von besonderer Bedeutung ist dabei das Erzeugen von diversen Barrierewirkungen gegen Stoffe wir Gas, Feuchtigkeit, Wasserdampf o.ä. bei der Faserstoffbahn.
Dabei kann durch das Auftragen bestimmter. Medien eine Barriere Wirkung gegen spezifische Migranten erzielt werden. Jedoch existiert keine Universalbarriere, d.h. es müssen verschiedener Medien auf die Faserstoffbahn aufgetragen werden, um diese an die Bedürfnisse des Packguts und dessen Lebenszyklus anzupassen.The creation of various barrier effects against substances such as gas, moisture, water vapor or the like in the fibrous web is of particular importance.
This can be done by applying certain. Media a barrier effect against specific migrants can be achieved. However, there is no universal barrier, ie different media have to be applied to the fibrous web in order to adapt it to the needs of the packaged goods and their life cycle.

Auch Anforderungen weiterer Verarbeitungsschritte müssen erfüllt werden. Bei Kartonanwendungen spielt beispielsweise die Barriere gegen Mineralöl eine Rolle. Diese Produkte neigen zu einer Klebrigkeit in Weiterverarbeitungsprozessen. Um daraus resultierende Produktionsstörungen zu verhindern kann ein zweiter Film auf Pigmentbasis aufgetragen werden.Requirements for further processing steps must also be met. In cardboard applications, for example, the barrier against mineral oil plays a role. These products tend to be sticky in further processing. A second pigment-based film can be applied to prevent production disruptions resulting from this.

Bei Kartonanwendungen aber auch flexiblen Verpackungen liegen zusätzlich Festigkeitseigenschaften im Vordergrund. Diese sind oft widersprüchlicher Natur. Es werden hohe innere Festigkeiten gefordert, die durch tiefe Penetration von Stärke erreicht werden, also niedrige Viskosität und/oder niedrige Feststoffgehalte. Allerdings wird auch Wert auf Oberflächenfestigkeit und Steifigkeit gelegt. Hierfür muss die Stärke eher auf der Oberfläche bleiben, d.h. hohe Feststoffgehalte und/oder höhere Viskosität. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, erfolgt der Stärkeauftrag mit einer Stärkelösung, deren Feststoffgehalt und/oder Viskosität einen Kompromiss darstellt.In the case of cardboard applications but also flexible packaging, strength properties are also in the foreground. These are often of a contradicting nature. High internal strengths are required, which are achieved through deep penetration of starch, i.e. low viscosity and / or low solids contents. However, emphasis is also placed on surface strength and rigidity. For this, the starch has to stay on the surface, i.e. high solids content and / or higher viscosity. In order to meet these requirements, the starch is applied with a starch solution whose solids content and / or viscosity represent a compromise.

Die Beispiele zeigen, dass künftig bei der Herstellung von Faserstoffbahnen wie Karton- oder Verpackungsbahn zunehmend mehr und auch verschiedenartige Beschichtungen aufgetragen werden müssen, als dies heute üblich ist.The examples show that in the future, when producing fibrous webs such as cardboard or packaging web, more and more different types of coatings will have to be applied than is customary today.

Dies stellt den Betreiber einer solchen Anlage vor das Problem, seine bestehende Anlage mit zusätzlichen Beschichtungsvorrichtungen ausstatten zu müssen. Gegenwärtige Maschinenkonfigurationen erlauben aber häufig nur wenig Flexibilität was die Erweiterung mit zusätzlichen Auftragswerken angeht. Üblicherweise müssen dazu tiefe Eingriffe in den Maschinenbau und Produktionsprozess unternommen werden, was mit hohem Aufwand und Kosten verbunden ist. Zudem führt das Vorsehen weiterer Auftragswerke meist zu einer Verlängerung der Anlage, so dass diese in der Regel in der bestehenden Werkshalle nicht mehr genügend Platz findet.This presents the operator of such a system with the problem of having to equip his existing system with additional coating devices. However, current machine configurations often only allow little flexibility in terms of expansion with additional commissioned works. Usually, deep interventions in the machine construction and production process have to be undertaken, which is associated with great effort and costs. In addition, the provision of further commissioned works usually leads to an extension of the system, so that there is usually no longer enough space in the existing workshop.

Aus dem Stand der Technik wie beispielsweise der DE 10 2006. 057 870 ist bekannt, in einem Beschichtungsaggregat mehrere verschiedene Medien auf eine Papierbahn aufzutragen. Über einen solchen Mehrschichtauftrag ließe sich prinzipiell mit geringem Aufwand eine bestehende Anlage um zusätzliche Beschichtungsmöglichkeiten erweitern. Allerdings hat sich gezeigt, dass sich die hohen Anforderungen an Barrierebeschichtungen nicht ohne weiteres über derartige Mehrschichtaufträge herstellen lassen.From the prior art such as, for example DE 10 2006.057 870 it is known to apply several different media to a paper web in a coating unit. With such a multi-layer application, an existing system could in principle be expanded to include additional coating options with little effort. However, it has been shown that the high requirements placed on barrier coatings cannot easily be produced by means of such multi-layer applications.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Probleme des Standes der Technik zu überwinden. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, die bekannten Mehrschichtauftragswerke so weiter zu entwickeln, dass sie für die Herstellung von Faserstoffbahnen mit Barriereeigenschaften eingesetzt werden können.It is therefore an object of the present invention to overcome the problems of the prior art. In particular, it is an object of the invention to further develop the known multi-layer applicator units in such a way that they can be used for the production of fibrous webs with barrier properties.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, bei bestehenden Anlagen mit geringem Aufwand die Möglichkeiten der Beschichtung zu erweitern.It is a further object of the invention to expand the possibilities of coating in existing systems with little effort.

Die Aufgabe wird vollständig gelöst durch eine Anlage gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 .Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The object is completely achieved by a system according to the characterizing part of claim 1. Further advantageous embodiments are described in the subclaims.

Hinsichtlich der Anlage wird die Aufgabe gelöst durch eine Anlage zur Herstellung einer mehrfach beschichteten Faserstoffbahn, insbesondere einer Karton- oder Verpackungsbahn, wobei die Anlage eine Auftragsvorrichtung zum mehrschichtigen Auftragen von zumindest einem ersten Auftragsmedium und einem zweiten Auftragsmedium in einem gemeinsamen Behandlungsnip auf eine erste Seite der Faserstoffbahn umfasst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in Laufrichtung der Faserstoffbahn vor der Auftragsvorrichtung eine Nassglätteinrichtung zur Vorglättung der Faserstoffbahn angeordnet ist.With regard to the system, the object is achieved by a system for producing a multi-coated fibrous web, in particular a cardboard or packaging web, wherein the system includes an application device for multi-layer application of at least a first application medium and a second application medium in a common treatment nip on a first side of the Includes fibrous web. According to the invention it is provided that a wet smoothing device for pre-smoothing the fibrous web is arranged in front of the application device in the running direction of the fibrous web.

Nassglätteinrichtungen per se sind bereits bekannt. Sie können in verschiedenen Formen ausgeführt sein, beispielsweise als Yankee- bzw. Glättzylinder, als Offset-Presse oder ähnlichen. Bei höheren Maschinengeschwindigkeiten kann die Nassglätteinrichtung auch mit einem einzelnen Filz versehen (einfach befilzte Glättpresse) sein. In solchen Nassglätteinrichtungen kann eine relativ feuchte Faserstoffbahn - vorteilhafterweise mit einem Trockengehalt bis 65%, bevorzugt zwischen 35% oder 40% und 60% Trockengehalt- geglättet und/oder verdichtet werden.
Ein Vorteil dieser Nassglättung das sehr günstige Verhältnis von Glättegewinn zu Dicke- bzw. Festigkeitsveriust der Faserstoffbahn. Es wird ein hoher Glättezuwachs auf volumenschonende Weise erzeugt, und damit die Biegesteifigkeit der Bahn großteils erhalten.
Die Erfinder haben erkannt, dass die hohe Glätte in Verbindung mit der Verdichtung der Faserstoffbahn bzw. deren Oberfläche sehr vorteilhaft für den Auftrag von mehrschichtigen Beschichtungen, insbesondere von Barrierebeschichtungen ist. Zum kann - wenn gewünscht- durch die Verdichtung der Bahn einem verbesserter Holdout des Beschichtungsmediums erzielt werden. Das feuchte Beschichtungsmedium dringt in diesem Fall nicht so tief in die Faserstoffbahn ein. Weiterhin ist durch die verbesserte Glätte der Bahn eine vollständige Abdeckung der Oberfläche mit geringeren Mengen an Beschichtungsmedium möglich. Die vollständige Abdeckung der Oberfläche ist insbesondere bei Barriereanwendungen ein essentielles Kriterium. Da nur eine geringere Menge an Beschichtungsmedium aufgetragen werden muss, reduziert sich auch die Menge an Feuchtigkeit, die darüber auf die Bahn aufgetragen wird. Dies ist insbesondere bei den sehr stark verdünnten Barrieremedien ein wichtiger Vorteil.
Durch diese vorteilhaften Eigenschaften der Faserstoffbahn ist es nun überraschenderweise möglich, auch sehr stark verdünnte Auftragsmedien auf die Faserstoffbahn aufzutragen, ohne dass hierzu eine zwischengeschaltete Trocknung der Bahn zwingend erforderlich ist.
Somit kann nun über eine Auftragsvorrichtung auch ein mehrschichtiger Auftrag von Barrieremedium erfolgen.Wet smoothing devices per se are already known. They can be designed in various forms, for example as a Yankee or smoothing cylinder, as an offset press or the like. At higher machine speeds, the wet smoothing device can also be provided with a single felt (single felted smoothing press). In such Wet smoothing devices, a relatively moist fibrous web - advantageously with a dry matter content of up to 65%, preferably between 35% or 40% and 60% dry matter content - can be smoothed and / or compacted.
One advantage of this wet smoothing is the very favorable ratio of the increase in smoothness to the loss of thickness or strength of the fibrous web. A high increase in smoothness is generated in a volume-conserving manner, and the flexural rigidity of the web is largely retained.
The inventors have recognized that the high smoothness in connection with the compaction of the fibrous web or its surface is very advantageous for the application of multi-layer coatings, in particular of barrier coatings. On the other hand, if desired, an improved holdout of the coating medium can be achieved by compressing the web. In this case, the moist coating medium does not penetrate so deeply into the fibrous web. Furthermore, the improved smoothness of the web enables the surface to be completely covered with smaller amounts of coating medium. Complete coverage of the surface is an essential criterion, especially for barrier applications. Since only a smaller amount of coating medium needs to be applied, the amount of moisture that is applied over it to the web is also reduced. This is an important advantage, especially with the very highly diluted barrier media.
Thanks to these advantageous properties of the fibrous web, it is now surprisingly possible to apply even very highly diluted application media to the fibrous web, without an interposed drying of the web being absolutely necessary for this purpose.
Thus, a multi-layer application of barrier medium can now also take place via an application device.

Dies ist unter anderem auch für Umbauten vorteilhaft. Umfasst beispielsweise eine Anlage bereits eine Nassglätteinrichtung, so kann diese Anlage sehr platz- und kostensparend um die Möglichkeit zum Auftragen mehrerer Beschichtungen erweitert werden.This is also advantageous for conversions, among other things. If, for example, a system already includes a wet smoothing device, this system can be expanded to include the option of applying several coatings in a very space-saving and cost-saving manner.

Andererseits lässt sich häufig eine Nassglätteinrichtung - beispielsweise eine Offset-Presse- relativ einfach in eine bestehende Anlage einbauen, die zum Beispiel bereits eine klassische Filmpresse aufweist. Diese Filmpresse kann dann ebenfalls recht einfach zu einem mehrschichtigen Auftragswerk umgerüstet werden. Die bestehenden Trocknungseinrichtungen können dann weiter verwendet werden.On the other hand, a wet smoothing device - for example an offset press - can often be installed relatively easily in an existing system that already has a classic film press, for example. This film press can then also be converted into a multi-layer application mechanism quite easily. The existing drying facilities can then continue to be used.

Die Auftragsvorrichtung kann im Übrigen auch dazu eingerichtet sein, neben dem ersten Auftragsmedium und dem zweiten Auftragsmedium auch noch weitere Auftragsmedien in dem gemeinsamen Behandlungsnip zu übertragen. Neben dem zweischichtigen Auftrag kann insbesondere auch ein dreischichtiger Auftrag vorteilhaft sein.The application device can also be set up to transfer not only the first application medium and the second application medium but also further application media in the common treatment nip. In addition to the two-layer application, a three-layer application can in particular also be advantageous.

Als Auftragsmedien im Rahmen der vorliegenden Anmeldung können alle bekannten Auftragsmedien in Frage kommen. Insbesondere können Stärkelösungen, Pigmentfarben und Barrieremedien wie PVA, EVAC etc. verwendet werden. Wie beschrieben ist die üblicherweise hierfür benötigte hohe Verdünnung kein Hinderungsgrund für den Einsatz in einer Ausführung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Idee.All known application media can be used as application media in the context of the present application. In particular, starch solutions, pigment colors and barrier media such as PVA, EVAC etc. can be used. As described, the high dilution usually required for this is not an obstacle to use in an embodiment according to one aspect of the present idea.

Vorteilhaft ist es, wenn die Auftragsmedien in einer geeigneten Viskosität aufgetragen werden können.It is advantageous if the application media can be applied in a suitable viscosity.

Beispiels sind:

  • 5 mPas - 100 mPas (T: 60°, 100 UpM-Brookfield) für Stärkelösungen
  • 10 mPas - 1500 mPas (T: 40°C, 100 UpM-Brookfield) für Barrieremedien
  • 100 mPas -1500 mPas (T: 30°, 100 UpM-Brookfield) für Pigmentfarben.
Examples are:
  • 5 mPas - 100 mPas (T: 60 °, 100 rpm Brookfield) for starch solutions
  • 10 mPas - 1500 mPas (T: 40 ° C, 100 rpm Brookfield) for barrier media
  • 100 mPas -1500 mPas (T: 30 °, 100 rpm Brookfield) for pigment colors.

Die vorliegend Erfindung ist jedoch nicht auf diese Viskositätsbereiche beschränke Eine vorteilhafte Ausführung kann es daher sein, wenn die Auftragsvorrichtung als Filmpresse ausgeführt ist, wobei der Behandlungsnip durch eine Auftragswalze und ein Gegenelement, insbesondere eine Gegenwalze, gebildet wird, und wobei Auftragswerke vorgesehen sind um das erste Auftragsmedium und das zweite Auftragsmedium übereinander auf der Auftragswalze abzulegen, welche gemeinsam im Behandlungsnip auf die Faserstoffbahn übertragen werden können.However, the present invention is not limited to these viscosity ranges. An advantageous embodiment can therefore be if the application device is designed as a film press, the treatment nip being formed by an application roller and a counter-element, in particular a counter-roller, and with application units being provided around the deposit the first application medium and the second application medium on top of one another on the application roller, which can be transferred together in the treatment nip onto the fibrous web.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn zusätzlich zu dem mehrschichtigen Auftrag auf die erste Seite der Faserstoffbahn in demselben Auftragswerk auch noch ein Auftrag eines Auftragsmediums auf die zweite Seite der Faserstoffbahn erfolgt. Dabei kann es sich bei dem Auftrag auf die zweite Seite um einen einschichtigen Auftrag oder auch um einen mehrschichtigen Auftrag handeln.
In einer vorteilhaften Ausführung kann zumindest eine, insbesondere alle Walzen einer solchen Filmpresse eine Walzenhärte zwischen 0 Pusey& Jones (P&J) und 80 P&J, speziell zwischen 5 P&J und 50 P&J aufweisen.Furthermore, it can be advantageous if, in addition to the multi-layer application to the first side of the fibrous web, an application medium is also applied to the second side of the fibrous web in the same application unit. The application on the second side can be a single-layer application or a multi-layer application.
In an advantageous embodiment, at least one, in particular all of the rollers of such a film press can have a roller hardness between 0 Pusey & Jones (P&J) and 80 P&J, especially between 5 P&J and 50 P&J.

Die Nassglätteinrichtung kann insbesondere eine Glättstrecke - also die Strecke, in der die Faserstoffbahn in Kontakt mit der Nassglätteinrichtung steht- aufweisen, welche eine Länge von mindestens 10mm, insbesondere mehr als 20mm, bevorzugt mehr als 500 mm aufweist. Je nach Ausführung der Nassglätteinrichtung kann diese Strecke noch deutlich größer sein; und beispielsweise 6m oder mehr betragen.The wet smoothing device can in particular have a smoothing section - that is to say the section in which the fibrous web is in contact with the wet smoothing device - which has a length of at least 10 mm, in particular more than 20 mm, preferably more than 500 mm. Depending on the version of the Wet smoothing device, this distance can be significantly longer; and be, for example, 6m or more.

In einer vorteilhaften Ausführung kann die Nassglätteinrichtung einen Yankeezylinder umfassen, oder daraus bestehen. Diese können insbesondere bei Anlagen zur Herstellung von einseitig glatten Papier (MG-Paper) zum Einsatz gelangen.In an advantageous embodiment, the wet smoothing device can comprise or consist of a Yankee cylinder. These can be used in particular in systems for the production of paper that is smooth on one side (MG paper).

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann die Nassglätteinrichtung eine Offset-Presse umfassen oder daraus bestehen. Eine Offset-Presse weist dabei einen glatten Pressnip auf. Sie ist insbesondere unbefilzt. Häufig wird eine Offset-Presse als unbefilzter Walzennip ausgeführt. Eine Offsetpresse ist üblicherweise vor dem Einlauf der Faserstoffbahn in die Trockenpartie angeordnet.In a further advantageous embodiment, the wet smoothing device can comprise or consist of an offset press. An offset press has a smooth press nip. In particular, it is unfelted. An offset press is often designed as a non-felted roll nip. An offset press is usually arranged in front of the entry of the fibrous web into the dryer section.

Insbesondere -aber nicht ausschließlich- bei einer solchen Ausführung kann es vorteilhaft sein, wenn zwischen der Nassglätteinrichtung und dem Auftragswerk Mittel zur weiteren Trocknung der Faserstoffbahn, insbesondere Trockenzylinder zur thermischen Trocknung der Faserstoffbahn angeordnet sind.
Somit kann die Nassglättung bei dem geeignetsten Trockengehalt der Faserstoffbahn durchgeführt werden, unabhängig davon, welcher Trockengehalt der Bahn für die Beschichtung benötigt wird.In particular - but not exclusively - in such an embodiment it can be advantageous if means for further drying of the fibrous web, in particular drying cylinders for thermal drying of the fibrous web, are arranged between the wet smoothing device and the applicator.
Thus, the wet smoothing can be carried out at the most suitable dry content of the fibrous web, regardless of which dry content of the web is required for the coating.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn die Anlage einen Kalander aufweist, welcher nach der Nassglätteinrichtung und vor oder nach der Auftragsvorrichtung angeordnet ist. Ein solcher Kalander kann zur Dickenkalibrierung der Faserstoffbahn verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein Kalander auch zur weiteren Optimierung der Oberflächenrauhigkeit und/oder der Oberflächenporosität eingesetzt werden.
Es können auch mehrere Kalander vorgesehen sein, beispielsweise ein Hardnip-Kalander zur Dickenkalibrierung, sowie ein Softnip-Kalander oder ein Bandkalander zur Verbesserung der Oberflächenqualität.
Die Kombination der Nassglättung mit einem Kalander - den man im Gegensatz dazu als Trockenglättung bezeichnen kann-, insbesondere mit einem Softnip-Kalander, und deren Positionierung vor der mehrschichtigen Auftragsvorrichtung verbessert die positiven Eigenschaften der Faserstoffbahn für den Einsatz des Mehrschichtauftrags noch weiter, so dass dies eine sehr vorteilhafte Ausführung der Erfindung darstellt. Furthermore, it can be advantageous if the system has a calender which is arranged after the wet smoothing device and before or after the application device. Such a calender can be used for calibrating the thickness of the fibrous web. Alternatively or additionally, a calender can also be used to further optimize the surface roughness and / or the surface porosity.
Several calenders can also be provided, for example a hard-nip calender for calibrating the thickness, and a soft-nip calender or a belt calender to improve the surface quality.
The combination of wet smoothing with a calender - which, in contrast, can be called dry smoothing -, in particular with a softnip calender, and its positioning in front of the multi-layer application device improves the positive properties of the fibrous web for the use of multi-layer application even further, so that this represents a very advantageous embodiment of the invention.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer mehrfach beschichteten Faserstoffbahn, insbesondere einer Karton- oder Verpackungsbahn, wobei zumindest ein erstes Auftragsmedium und ein zweites Auftragsmedium in einem gemeinsamen Behandlungsnip auf eine erste Seite der Faserstoffbahn aufgetragen werden. Dabei ist vorgesehen, dass die Faserstoffbahn vor dem gemeinsamen Behandlungsnip eine Nassglätteinrichtung durchläuft.With regard to the method, the object is achieved by a method for producing a multi-coated fibrous web, in particular a cardboard or packaging web, with at least a first application medium and a second application medium being applied to a first side of the fibrous web in a common treatment nip. It is provided that the fibrous web passes through a wet smoothing device before the common treatment nip.

Die Vorteile dieses Verfahrens wurden bereits bei der Diskussion der Anlage erläutert.
Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte Ausführungen des Verfahrens.The advantages of this process have already been explained in the discussion of the plant.
The dependent claims describe advantageous embodiments of the method.

Bevorzugt kann der Trockengehalt der Faserstoffbahn bei Einlauf in die Nassglätteinrichtung zwischen 35% und 65%, insbesondere zwischen 40% und 60% betragen.The dry content of the fibrous web upon entry into the wet smoothing device can preferably be between 35% and 65%, in particular between 40% and 60%.

Weiterhin kann die Temperatur der Faserstoffbahn in der Nassglätteinrichtung zumindest zeitweise zwischen 40°C und 120°C, insbesondere zwischen 40°C und 60°C oder zwischen 80°C und 120°C betragen.Furthermore, the temperature of the fibrous web in the wet smoothing device can be at least temporarily between 40 ° C and 120 ° C, in particular between 40 ° C and 60 ° C or between 80 ° C and 120 ° C.

Innerhalb dieses Rahmens können sich die verschiedenen Nassglätteinrichtungen stark unterscheiden.The various wet smoothing devices can differ greatly within this framework.

Erfolgt die Nassglättung im Bereich der Pressenpartie, z.B. in Form einer Offset-Presse und/oder eine anderen, glatten Nips, werden sowohl Trockengehalt als auch Temperatur der Faserstoffbahn eher im unteren Bereich liegen. Häufig werden Temperaturen zwischen 40°C und 60°C kombiniert mit einem Trockengehalt zwischen 35% und 50% eingesetzt.If the wet smoothing takes place in the area of the press section, e.g. in the form of an offset press and / or another smooth nip, both the dry content and the temperature of the fibrous web will tend to be in the lower range. Often temperatures between 40 ° C and 60 ° C combined with a dry content between 35% and 50% are used.

Erfolgt eine Nassglättung beispielsweise mittels eines Yankeezylinders, so wird alleine schon durch die Beheizung dieses Zylinders die Bahntemperatur eher höher liegen. Zudem werden Yankeezylinder vorteilhafterweise erst bei höherem Trockengehalt der Bahn eingesetzt. Somit sind hier Kombinationen üblich bei denen die Bahntemperatur zumindest stellenweise zwischen 80°C und 120°C betragen, und der Trockengehalt der Faserstoffbahn bei Einlauf in die Nassglätteinrichtung größer als 45%, oft zwischen 50% und 60% beträgt.If wet smoothing is carried out, for example, by means of a Yankee cylinder, the web temperature will tend to be higher due to the heating of this cylinder alone. In addition, Yankee cylinders are advantageously only used when the web has a higher dry content. Thus, combinations are common here in which the web temperature is at least in places between 80 ° C and 120 ° C, and the dry content of the fibrous web when entering the wet smoothing device is greater than 45%, often between 50% and 60%.

Die jeweils bevorzugte Wahl der Nassglätteinrichtung, sowie der Bahntemperatur und des Trockengehalts können sich je nach auf der Anlage produzierter Art der Faserstoffbahn unterscheiden.The preferred choice of the wet smoothing device, as well as the web temperature and dry content, can differ depending on the type of fibrous web produced on the system.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Faserstoffbahn vor dem Einlauf in den Behandlungsnip einen Trockengehalt von mehr als 85%, insbesondere zwischen 88% und 98% aufweist.In a further advantageous embodiment of the method it can be provided that the fibrous web has a dry content of more than 85%, in particular between 88% and 98%, before entering the treatment nip.

Weiterhin kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Faserstoffbahn zusätzlich noch durch zumindest einen Kalandemip kalandriert wird, wobei die Bahn vor dem Kalandrieren auf einen Trockengehalt von mehr als 65% getrocknet wird.Furthermore, it can advantageously be provided that the fibrous web is additionally calendered by at least one calender dip, the web being dried to a dry matter content of more than 65% prior to calendering.

Insbesondere kann es hierbei vorteilhaft sein, wenn die Faserstoffbahn nach dem Erreichen von mindestens 65% Trockengehalt jedoch vor dem Passieren eines Kalandemips befeuchtet wird, wobei insbesondere weniger als 15 g/m2 Wasser, bevorzugt zwischen 5 g/m2 und 10 g/m2 an Wasser auf die Faserstoffbahn aufgebracht werden.In particular, it can be advantageous here if the fibrous web is moistened after reaching at least 65% dryness but before passing through a calender dip, in particular less than 15 g / m 2 of water, preferably between 5 g / m 2 and 10 g / m 2 are applied to the fibrous web in water.

Um die Effizienz des Kalanders zu erhöhen bzw. die Faserstoffbahn geeignet zu konditionieren, kann vorgesehen sein, die Bahn vor dem Einlauf in den Kalandemip zu temperieren. Dabei kann es bei manchen nach Anwendung vorteilhaft sein, die Bahn zu erwärmen. Bei anderen Anwendungen kann es vorteilhaft sein, die Bahn zu kühlen.
Das Temperieren der Faserstoffbahn, und dabei insbesondere das Temperieren der ersten Seite der Faserstoffbahn, kann dabei durch das Aufbringen eines geeigneten Fluides, beispielsweise Wasser, Dampf oder Luft auf die Bahn, und insbesondere auf die erste Seite der Faserstoffbahn realisiert werden.In order to increase the efficiency of the calender or to suitably condition the fibrous web, provision can be made for the web to be tempered before it enters the calender dip. For some, it can be advantageous to heat the web after use. In other applications it can be advantageous to cool the web.
The tempering of the fibrous web, and in particular the tempering of the first side of the fibrous web, can be implemented by applying a suitable fluid, for example water, steam or air, to the web, and in particular to the first side of the fibrous web.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von schematischen Darstellungen weiter erläutert. Die genannten Merkmale können nicht nur in der dargestellten Kombination vorteilhaft umgesetzt werden, sondern auch einzeln untereinander kombiniert werden. Die Figuren zeigen im Einzelnen:

  • 1 zeigt einen Ausschnitt einer Anlage zur Herstellung einer Faserstoffbahn gemäß einem Aspekt der Erfindung
  • 2a und 2b zeigen jeweils eine Auftragsvorrichtung, die für den Einsatz in einer Anlage gemäß einem Aspekt der Erfindung geeignet ist.
  • 3 zeigt eine weitere Auftragsvorrichtung, die für den Einsatz in einer Anlage gemäß einem Aspekt der Erfindung geeignet ist.
In the following, the invention is further explained with the aid of schematic representations. The features mentioned can not only be implemented advantageously in the combination shown, but can also be combined individually with one another. The figures show in detail:
  • 1 shows a section of a plant for producing a fibrous web according to one aspect of the invention
  • 2a and 2 B each show an application device which is suitable for use in a system according to one aspect of the invention.
  • 3 shows a further application device which is suitable for use in a plant according to an aspect of the invention.

Nachfolgend werden die Figuren detaillierter beschrieben.The figures are described in more detail below.

1 zeigt einen Ausschnitt einer Anlage zur Herstellung einer Faserstoffbahn 1 gemäß einem Aspekt der Erfindung. Die Faserstoffbahn 1 wurde hierbei auf einer in der Figur nicht gezeigten Blattbildungssektion der Anlage formiert. Sie wird danach in noch relativ feuchten Zustand -üblicherweise mit einem Trockengehalt zwischen 10% und 20%- in eine Pressenpartie überführt. Die Pressenpartie in 1 umfasst dabei beispielhaft eine Schuhpresse 10. Die Faserstoffbahn 1 läuft dabei in der Regel zwischen zwei Bespannungen, die nicht explizit in der 1 gezeigt sind, durch den Pressnip. 1 shows a section of a plant for the production of a fibrous web 1 according to one aspect of the invention. The fibrous web 1 was here formed on a sheet-forming section of the system, not shown in the figure. It is then transferred to a press section while it is still relatively moist - usually with a dry content between 10% and 20%. The press section in 1 includes, for example, a shoe press 10 . The fibrous web 1 usually runs between two coverings that are not explicitly included in the 1 are shown by the press nip.

In diesem Beispiel ist in der Anlage eine Nassglätteinrichtung 4 in Form eines Yankeezylinders 4 vorgesehen. Vorteilhafterweise ist dabei die erste Seite 1a der Faserstoffbahn 1 mit der Oberfläche des Yankeezylinders 44 in Kontakt. So wird der Effekt der Nassglättung direkt auf der Seite 1a erzielt, die im Folgenden beschichtet werden soll. Beim Einlauf in die Nassglätteinrichtung 4, in diesem Fall bei der Übergabe auf den Yankeezylinder 44 hat die Faserstoffbahn in der Regel einen Trockengehalt von weniger als 60%, üblicherweise von weniger als 50%. Die Glättstrecke, also die Strecke, auf der die erste Seite 1a der Faserstoffbahn 1 mit den Yankeezylinder 44 in Kontakt steht, ist üblicherweise sehr lang. Moderne Yankeezylinder können Durchmesser von über 6m, sogar über 7m aufweisen. Doch selbst bei einem Durchmesser von 4m und einer Umschlingung von nur 180° ergibt sich eine Glättstrecke von über 6m.In this example there is a wet smoothing device in the system 4th in the form of a Yankee cylinder 4th intended. The first page is advantageous here 1a the fibrous web 1 with the surface of the Yankee cylinder 44 in contact. So the effect of wet smoothing is right on the page 1a achieved, which is to be coated in the following. When entering the wet smoothing device 4th In this case, when it is transferred to the Yankee cylinder 44, the fibrous web generally has a dry content of less than 60%, usually less than 50%. The smoothing section, i.e. the section on which the first page 1a the fibrous web 1 is in contact with the Yankee cylinder 44 is usually very long. Modern Yankee cylinders can have a diameter of over 6m, even over 7m. But even with a diameter of 4m and a wrap of only 180 °, a smoothing distance of over 6m results.

Dieser Yankeezylinder 44 von innen beispielsweise mit Dampf beheizt. Zudem ist noch eine Haube 41 vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, die zweite Seite 1b der Faserstoffbahn 1 mit heißem Gas zu beaufschlagen und dadurch die Trocknungswirkung zu steigern. Durch die heiße Oberfläche des Yankeezylinders 44 sowie durch die Beaufschlagung der Bahn mit heißem Gas aus der Haube erwärmt sich die Faserstoffbahn 1 beim Durchlaufen dieser Nassglätteinrichtung. Dabei kann sich die Bahn 1 stark erwärmen und zumindest zeitweise Temperaturen zwischen 80°C und 120°C erreichen.This Yankee cylinder 44 is heated from the inside, for example with steam. There is also a hood 41 provided, which is set up, the second side 1b of the fibrous web 1 to apply hot gas and thereby increase the drying effect. The fibrous web is heated by the hot surface of the Yankee cylinder 44 and by the application of hot gas from the hood to the web 1 b When going through this wet smoothing device. The web can do this 1 heat up strongly and at least temporarily reach temperatures between 80 ° C and 120 ° C.

Nachdem die Faserstoffbahn den Yankeezylinder 44 verlassen hat, ist in der Anlage der 1 ein Kalander 9 vorgesehen. Bei diesem Kalander 9 kann es sich vorteilhafterweise um einen Softnip-Kalander 9 handeln, der insbesondere die erste Seite 1a der Faserstoffbahn 1 weiter zu glätten bzw. verdichten. Vor dem Einlauf in den Kalandernip ist in 1 noch eine Konditioniereinrichtung 11 angeordnet. Diese ist nicht zwingend notwendig, jedoch kann eine Konditionierung der Bahn 1 -und hier speziell der ersten Seite -durch Befeuchten und/oder temperieren vorteilhaft sein.After the fibrous web has left the Yankee cylinder 44, the is in the system 1 a calender 9 intended. With this calender 9 it can advantageously be a soft nip calender 9 act especially the first page 1a the fibrous web 1 to further smooth or compact. Before entering the calender nip is in 1 another conditioning device 11 arranged. This is not absolutely necessary, but conditioning of the web can be used 1 -and here especially the first side -be advantageous by moistening and / or tempering.

Nach dem Kalander 9 ist dann zumindest eine Auftragsvorrichtung 2 zum mehrschichtigen Auftrag vorgesehen. Die hier gezeigte Auftragsvorrichtung umfasst eine Auftragswalze 5 und eine Gegenwalze 6 die zusammen einen gemeinsamen Behandlungsnip 3 ausbilden, den die Faserstoffbahn 1 durchläuft.
Jeder der beiden Walzen 5,6 kann dabei eine Walzenhärte zwischen 0P&J und 80 P&J aufweisen. Die Härte der beiden Walzen 5,6, kann dabei gleich sein oder unterschiedlich sein.After the calender 9 is then at least one application device 2 intended for multi-layer application. The application device shown here comprises an application roller 5 and a counter roll 6th which together have a common treatment nip 3 train the fibrous web 1 passes through.
Each of the two rollers 5, 6 can have a roller hardness between 0P & J and 80 P&J. The hardness of the two rollers 5.6 can be the same or different.

Zu der Auftragswalze sind zwei Auftragswerke 7,8 vorgesehen. Das erste Auftragswerk 7 - beispielsweise ein Filmauftragswerk 7, trägt dabei ein erstes Auftragsmedium auf die Auftragswalze auf. Ein zweites Auftragswerk 8 - beispielsweise ein Sprüh- oder Vorhangauftragswerk 8- legt dann ein zweites Auftragsmedium auf das bereits aufgetragene erste Auftragsmedium ab. Die beiden Filme aus erstem und zweitem Auftragsmedium werden dann zusammen im gemeinsamen Behandlungsnip 3 auf die erste Seite 1 der Faserstoffbahn übertragen. Two application units 7, 8 are provided for the application roller. The first commissioned work 7th - for example a film commissioned work 7th , carries a first application medium to the Application roller on. A second commissioned work 8th - for example a spray or curtain applicator 8th - then places a second application medium on top of the first application medium that has already been applied. The two films from the first and second application medium are then put together in the common treatment nip 3 on the first page 1 transferred to the fibrous web.

In den 2a und 2b sind Auftragsvorrichtungen 2 zum mehrschichtigen Auftrag gezeigt, die für eine Anlage gemäß einem Aspekt der Erfindung geeignet sind.
In beiden Fällen wird der gemeinsame Behandlungsnip 3 durch zwei Walzen 5, 6 gebildet, durch den die Faserstoffbahn 1 geführt wird. Man erkennt hier, dass neben der eigentlichen Auftragswalze 5 auch die Gegenwalze 6 zum Auftrag von Auftragsmedium auf die Faserstoffbahn 1 dienen kann. In beiden gezeigten Auftragsvorrichtungen 2 wird sowohl die erste Seite 1a als auch die zweite Seite 1b der Faserstoffbahn 1 im gemeinsamen Behandlungsnip 3 beschichtet.
Bei dem Beispiel in 2a erfolgt sogar auf beiden Seiten 1a, 1b ein mehrschichtiger Auftrag -nämlich jeweils zweischichtig, während bei der Ausführung in 2b die zweite Seite 1b lediglich einen einschichtigen Auftrag erfährt.In the 2a and 2 B are application devices 2 shown for multilayer application, which are suitable for a plant according to one aspect of the invention.
In both cases, the common treatment nip 3 by two rollers 5 , 6th formed by the fibrous web 1 to be led. You can see here that in addition to the actual application roller 5 also the counter roll 6th for applying application medium to the fibrous web 1 can serve. In both application devices shown 2 will be both the first page 1a as well as the second side 1b of the fibrous web 1 in the common treatment nip 3 coated.
In the example in 2a occurs even on both sides 1a , 1b a multi-layer application - namely two layers each, while the execution in 2 B the second side 1b is only applied in one layer.

In 2a sind an der Auftragswalze 5 zwei Auftragswerke 7, 8 angeordnet. Ebenso sind an der Gegenwalze 6 zwei Auftragswerke 7a, 8a angeordnet. Exemplarisch sind hier die Auftragswerke 7 und 7a sowie 8 und 8a als identische Auftragswerke ausgeführt. Dabei sind die Auftragswerke 7 und 7a Filmauftragswerke und die Auftragswerke 8 und 8a Vorhangauftragswerke. Es könnten aber auch andere bekannte Auftragswerke eingesetzt werden.In 2a are on the application roller 5 two commissioned works 7th , 8th arranged. Likewise are on the counter roll 6th two commissioned works 7a , 8a arranged. The commissioned works are exemplary here 7th and 7a as 8th and 8a executed as identical commissioned works. The commissioned works are included 7th and 7a Film commissioned works and the commissioned works 8th and 8a Curtain application works. However, other known commissioned works could also be used.

In 2b sind an der Auftragswalze 5 sowie an der Gegenwalze 6 jeweils ein Filmauftragswerk 7, 7a angeordnet. An der Gegenwalze 6 ist dies das einzige Auftragswerk. Wenn über die - Gegenwalze 6 ein Auftrag erfolgt, wird häufig ein einschichtiger Auftrag wie hier beispielhaft dargestellt vorteilhaft sein. Dennoch ist ein mehrschichtiger Auftrag auch über die Gegenwalze 6 nicht ausgeschlossen. An der Auftragswalze in 2b ist noch ein weiteres Auftragswerk 8 angeordnet. Dieses ist exemplarisch als sogenannter „multilayer-curtain‟ ausgeführt. Hier wir in einem einzigen Auftragswerk 8 ein zweischichtiger Film von Auftragsmedium auf die Auftragswalze 5 abgelegt. Zusammen mit der Schicht des Filmauftragswerks 7 ergibt sich in diesem Beispiel ein dreischichtiger Auftrag.
In einer alternativen Ausführung einer Auftragsvorrichtung könnte bei der Ausführung gemäß 2b das Filmauftragswerk 7 der Auftragswalze 5 weggelassen werden, so dass über die Auftragswalze 5 ein zweischichtiger Auftrag erfolgt.In 2 B are on the application roller 5 as well as on the counter roll 6th each a film commissioned work 7th , 7a arranged. On the counter roll 6th this is the only commissioned work. If over the - counter roll 6th If an application is made, a single-layer application, as shown here as an example, will often be advantageous. However, a multi-layer application is also possible via the counter roll 6th not excluded. On the applicator roller in 2 B is yet another commissioned work 8th arranged. This is exemplified as a so-called “multilayer curtain”. Here we are in a single commissioned work 8th a two-layer film of application medium on the application roller 5 filed. Along with the layer of film applicator 7th In this example, the result is a three-shift job.
In an alternative embodiment of an application device, in the embodiment according to FIG 2 B the commissioned film 7th the applicator roller 5 can be omitted, so that over the applicator roller 5 a two-shift job takes place.

3 zeigt eine weitere geeignete Auftragsvorrichtung 2. Während die Auftragswalze 5und deren Auftragswerke 7, 8 wie in 2a ausgeführt sind, besteht in 3 das Gegenelement 6a nicht aus einer Gegenwalze 6, sondern aus einem umlaufenden Band 60. Der gemeinsame Behandlungsnip 3 wird dadurch realisiert, dass das Band 60 gegen die Auftragswalze 5 gedrückt wird. Der dadurch entstehende gemeinsame Behandlungsnip 3 ist signifikant länger als die oben gezeigten Walzennips. Das Band 60 kann als Kunststoffband oder als Metallband ausgeführt sein.
Wie in 3 gezeigt, kann auch an dem umlaufenden Band 60 ein Auftragswerk 8a angeordnet sein um auch die zweite Seite 1 b der Faserstoffbahn zu beschichten. In alternativen Ausführungen kann auf dieses Auftragswerk 8a aber auch verzichtet werden.
Die gezeigten Beispiele sollen die vielfältigen Möglichkeiten der vorliegenden Erfindung. Diese ist aber nicht auf die gezeigten Beispiele beschränkt. 3 shows another suitable application device 2 . While the applicator roller 5 and its applicator works 7th , 8th as in 2a are executed, consists in 3 the counter element 6a not from a counter roll 6th , but from a circumferential belt 60 . The common treatment nip 3 is realized in that the tape 60 against the applicator roller 5 is pressed. The resulting joint treatment nip 3 is significantly longer than the roller nips shown above. The ribbon 60 can be designed as a plastic band or as a metal band.
As in 3 shown, can also on the revolving belt 60 a commissioned work 8a be arranged around the second side as well 1 b to coat the fibrous web. In alternative versions, this commissioned work 8a but can also be dispensed with.
The examples shown are intended to illustrate the many possibilities of the present invention. However, this is not limited to the examples shown.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
FaserstoffbahnFibrous web
1a1a
erste Seitefirst page
1 b1 b
zweite Seitesecond page
22
AuftragsvorrichtungApplication device
33
gemeinsamen Behandlungsnipcommon treatment nip
44th
NassglätteinrichtungWet smoothing device
55
AuftragswalzeApplicator roller
66th
GegenwalzeCounter roll
6a6a
BandelementBand element
77th
AuftragswerkCommissioned work
7a7a
AuftragswerkCommissioned work
88th
AuftragswerkCommissioned work
8a8a
AuftragswerkCommissioned work
99
Kalandercalender
1010
SchuhpresseShoe press
1111
KonditioniereinrichtungConditioning device
4040
YankeezylinderYankee cylinder
4141
HaubeHood
6060
Band.Tape.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102006057870 [0008]DE 102006057870 [0008]

Claims (7)

Anlage zur Herstellung einer mehrfach beschichteten Faserstoffbahn (1), insbesondere einer Karton- oder Verpackungsbahn, wobei die Anlage eine Auftragsvorrichtung (2) zum mehrschichtigen Auftragen von zumindest einem ersten Auftragsmedium und einem zweiten Auftragsmedium in einem gemeinsamen Behandlungsnip (3) auf eine erste Seite (1a) der Faserstoffbahn (1) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in Laufrichtung der Faserstoffbahn (1) vor der Auftragsvorrichtung (2) eine Nassglätteinrichtung (4, 40) zur Vorglättung der Faserstoffbahn (1) angeordnet ist.Plant for producing a multi-coated fibrous web (1), in particular a cardboard or packaging web, wherein the plant includes an application device (2) for the multilayer application of at least a first application medium and a second application medium in a common treatment nip (3) on a first side ( 1a) of the fibrous web (1), characterized in that a wet smoothing device (4, 40) for pre-smoothing the fibrous web (1) is arranged in front of the application device (2) in the running direction of the fibrous web (1). Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragsvorrichtung (2) als Filmpresse ausgeführt ist, wobei der gemeinsame Behandlungsnip (3) durch eine Auftragswalze (5) und ein Gegenelement (6, 6a), insbesondere eine Gegenwalze (6), gebildet wird, und wobei Auftragswerke (7, 7a, 8, 8a) vorgesehen sind um das erste Auftragsmedium und das zweite Auftragsmedium übereinander auf der Auftragswalze (5) abzulegen, welche gemeinsam im Behandlungsnip (3) auf die Faserstoffbahn (1) übertragen werden können.Plant after Claim 1 , characterized in that the application device (2) is designed as a film press, the common treatment nip (3) being formed by an application roller (5) and a counter-element (6, 6a), in particular a counter-roller (6), and with application units (7, 7a, 8, 8a) are provided to deposit the first application medium and the second application medium on top of each other on the application roller (5), which can be transferred together in the treatment nip (3) to the fibrous web (1). Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine, insbesondere alle Walzen (5, 6) der Filmpresse eine Walzenhärte zwischen 0P&J und 80 P&J aufweisen.Plant after Claim 2 , characterized in that at least one, in particular all of the rollers (5, 6) of the film press have a roller hardness between 0P & J and 80 P&J. Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nassglätteinrichtung (4, 40) eine Glättstrecke aufweist, welche eine Länge von mindestens 10mm, insbesondere mehr als 20mm, bevorzugt mehr als 500 mm aufweist.System according to one of the preceding claims, characterized in that the wet smoothing device (4, 40) has a smoothing section which has a length of at least 10 mm, in particular more than 20 mm, preferably more than 500 mm. Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nassglätteinrichtung (4, 40) einen Yankeezylinder (40) umfasst, oder daraus besteht.System according to one of the preceding claims, characterized in that the wet smoothing device (4, 40) comprises or consists of a Yankee cylinder (40). Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nassglätteinrichtung (4) eine Offset-Presse umfasst oder daraus besteht.Plant according to one of the preceding claims, characterized in that the wet smoothing device (4) comprises or consists of an offset press. Anlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage einen Kalander (9) aufweist, welcher nach der Nassglätteinrichtung (4, 40) und vor oder nach der Auftragsvorrichtung (2) angeordnet ist.Plant according to one of the preceding claims, characterized in that the plant has a calender (9) which is arranged after the wet smoothing device (4, 40) and before or after the application device (2).
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